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KR20010021496A - 에피택셜 필름의 결함 제거 방법 - Google Patents

에피택셜 필름의 결함 제거 방법 Download PDF

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KR20010021496A
KR20010021496A KR1020007000018A KR20007000018A KR20010021496A KR 20010021496 A KR20010021496 A KR 20010021496A KR 1020007000018 A KR1020007000018 A KR 1020007000018A KR 20007000018 A KR20007000018 A KR 20007000018A KR 20010021496 A KR20010021496 A KR 20010021496A
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KR
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layer
epitaxial
material layer
interlayer
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Application number
KR1020007000018A
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Inventor
글렌 에스. 솔로몬
Original Assignee
추후제출
씨비엘 테크놀러지스
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Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명은 에피택셜하게 증착된 필름을 승온하에 이것의 기판으로부터 분리시켜 에피택셜 층에서 결함을 유도하는 열적 부정합 변형을 억제하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 공정은 증착된 층간물질층의 가스상 반응에 의해 발생하여 에피택셜 증착 후 가스 스트림에서 성분과 반응한다. 층간물질층(20)이 에피택셜 층(21)의 응집을 보조하지만, 목적은 성장 온도 또는 이에 근접한 온도에서 층간물질층 아래의 기판(18)으로부터 층간물질층 상단부에 에피택셜 층을 분리하여 기판과 에피택셜 층 사이의 열적 부정합의 효과를 감소시킨다. 에피택셜 층은 승온하에 이것의 기판으로부터 분리되어, 기판과 에피택시의 상이한 열적 팽창으로 인해 결함 없이 냉각될 수 있다. 에피택셜층은 추가의 에피택셜 증착 또는 기기 제작을 위해 사용된다.

Description

에피택셜 필름의 결함 제거 방법 {ELIMINATION OF DEFECTS IN EPITAXIAL FILMS}
헤테로에피택시 결정 성장이 수년 동안 사용되어 왔지만, 최근에야 대규모 부정합 시스템에서의 에피택셜 성장이 시험되었다. 이러한 부정합된 물질의 실례는 Si 기판상의 GaAs 에피택시 및 사파이어 기판상의 GaN 에피택시를 포함한다. 이러한 시스템중의 주요 관심은 에피택시와 기판 사이의 격자 부정합이다. 격자 부정합은 기판과 에피택시의 적당한 기본적인 결정학적 유닛 길이(격자 상수로 불림)에서의 차이이다. 이러한 부정합이 너무 크다면, 기판은 목적하는 에피택시에 대한 허용되는 주형을 형성하지 않는다. 빈약한 기판 주형은 큰 결합 밀도 또는 에피택시를 함유하는 에피택시를 초래하며, 이는 기판에 관하여 배향되지 않고, 대부분 종종 다중 영역화된다. 격자 부정합이 작다면, 에피택시는 적당하게 되겠지만, 변형 에너지는 에피택시가 변위 발생을 통해 느슨하게 될 때까지 에피택시 두께에 따라 증가할 것이다.
그러나, 일부 경우에 기판과 에피택시 사이의 큰 열적 팽창 부정합이 존재하며, 상기 설명된 격자 부정합과 같은 문제가 발생될 수 있다. 에피택시와 기판 사이의 열적 팽창 부정합은 온도에 따른 두 물질의 격자 상수에서 변화의 차이이다. 열적 부정합 문제를 피하기 위한 한 방법은 성장 온도에서 전적으로 기판을 제거하는 것이다. 예를 들어, 티슬러(Tischler) 등의 미국 특허 제 5,679,152호에는 성장 기판상에 GaN을 에피택셜하게 증착시키므로써 단일 결정 GaN 기판을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 성장 온도에서, 기판은 GaN 증착이 완료되기 전 또는 후에 완전하게 에칭된다. 그 후, GaN 층이 냉각되고, 기판이 더 이상 존재하지 않기 때문에 열적 부정합은 존재하지 않게 된다. 그러나, 이러한 방법은 여러 단점을 갖는다. 기판을 완전하게 제거하는 방법이 요구되기 때문에, 이러한 접근 방법으로는 상당한 에칭이 요구된다. 이러한 에칭은 비용이 추가되며, 공정을 더욱 복잡하게 만든다. 게다가, 또한 버려지는 기판이 에칭된 후에 GaN을 제 위치에 고정시키는 것이 어려울 수 있다.
다른 기판 제거 공정이 열적 부정합 문제에 관련되지 않은 다양한 목적을 위해 사용되었다는 점은 주목할 만 하다. 이는 기판-에피택시 시스템을 냉각시킨 후에 기판을 에칭하거나 마모시키므로써 에피택시로부터 기판을 제거하는 것을 포함한다. 열적 부정합 문제는 이러한 방법에 의해 해결되지 않는다. 이러한 후 성장 제거 공정에 대한 유도는 기판에 의해 광학 흡수를 감소시키거나 에피택셜 층에 직접적으로 더욱 우수한 열 싱크를 제공하므로써 에피택셜 층에서의 저항 열을 감소시키기 위한 것이다. 이러한 두가지 공정은 전자 또는 광전자 기기 성능에 의해 유도되며, 에피택시의 구조 문제와 관련된 것은 아니다.
발명의 요약
상기 관점에서 본 발명의 목적은 에피텍셜 필름을 제조하는 종래 방법과 관련된 열적 부정합 문제점을 극복하는데 있다. 기판을 에칭하지 않고 이러한 열적 문제점을 극복하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다. 본 발명의 한 양태에서, 층간물질층이라 불리는 선증착된 층의 가스상 에칭에 의해 기판으로부터 분리된 에피택셜 층을 형성시키는 방법이 제공된다. 본 발명의 추가적인 양태는 승온에서 층간물질층 에칭을 수행하는 것이다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 기판과 에피택셜 층 사이의 열적 팽창 부정합이 존재할 경우, 열적 팽창 부정합 변형 및 관련된 에피택셜 손상을 감소시키기 위한 메카니즘으로서 이러한 공정을 이용하는 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태는 상기 공정에서 선처리되거나 패턴화된 층간물질층을 사용하는 것이다. 층간물질층은 다양한 치수의 홀, 리치 또는 채널을 형성하기 위해 패턴화될 수 있다. 이러한 방식으로, 에피택시는 비층간물질층 영역에서 응집되고, 비층간물질층 주위로 성장할 수 있으며, 여전히 층간물질층은 에칭되어 기판으로부터의 열적 부정합의 에피택시를 효과적으로 분리할 수 있다. 따라서, 기판 및 에피택시는 완전하게 분리될 필요가 없으며, 기판의 응집 특성은 에피택셜 성장-에피택셜 공정으로부터의 층간물질층의 분리-에 우선적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 중요 요소는 기판과 에피택셜 층 사이의 층간물질의 사용에 있다. 층간물질층은 얇은 균질화되거나 패턴화된 영역이며, 이는 승온하에 에칭되어 에피택셜 층 및 기층을 분리할 수 있다. 층간물질층이 매우 얇기 때문에, 층간물질층보다 현저하게 두꺼운 전체 기판의 제거가 요구되었던 종래 기술과 비교하여 기판을 제거하기 위해 소량의 에칭이 요구된다. 응집 층이 에피택셜 성장에 사용되었지만, 종래에는 승온에서 가승상 에칭되어 에피택셜 필름 성장 공정에서 열적 부정합 손상을 방지하는 층간물질층의 사용이 공지되어 있지 않다.
본 발명은 분리 공정 또는 에피택시와의 일 단계로 증착된 층간물질층의 가스상 에칭을 이용하여 원래 위치(즉, 냉각되기 전의 에피택셜 증착 온도 또는 이 온도 근접하여)에서 에피택시로부터 기판을 분리하는 방법을 제공한다. 본 발명의 일부로서, 가스상 층간물질층 제거를 이용하여, 기판-에피택셜 열적 팽창 부정합이 증착 온도로부터 냉각되면서 에피택셜에서 균열 또는 다른 구조적 결합을 유도하는 기판으로부터 두꺼운 에피택셜 증착물을 성장 온도에서 분리하는 적용이 제안된다. 기판은 분리되고, 에칭되지 않거나 파괴되지 않기 때문에, 다른 에피택셜 층을 다시 성장시키는데 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 두꺼운 기판을 에칭시킬 필요가 없으며, 기판이 재사용될 수 있다는 점에서 비용이 절감된다.
가스상 에피택시-기판 분리의 효과를 증가시키기 위해, 본 발명의 바람직한 구체예는 추가적인 기술을 포함한다. 첫 번째 기술은 층간물질층의 추가적인 선공정이다. 층간물질층은 패턴으로 처리되어, 기판을 완전하게 덮지는 않는다. 이러한 처리는 주요 층의 에피택셜 증착전에 달성된다. 층간물질층의 처리는 주요 에피택시를 응집시키고, 기판상에서 직접 성장시켜, 층간물질층이 성장 온도 또는 이 온도에 근접하여 제거될 경우, 기판은 적은 영역에서 기판과 접촉하여 유지된다. 이러한 기술은 기판이 에피택시를 위해 더욱 우수한 응집 표면을 형성하거나, 기판과 접촉하여 에피택시를 유지할 경우, 이용될 수 있다.
두 번째 추가적인 기술은 층간물질층의 에칭 효율을 증가시키고, 주요 에피택셜 증착 영역으로부터 분리된 에칭 단계를 유지시키기 위한 성장 시스템 디자인의 변화 세트이다. 이러한 디자인은 주요 증착 영역 아래로 가스를 주입시키기 위해 분리 및 측 주입기를 형성하기 위한 클램프 또는 핀을 포함한다.
도면의 간단한 설명
도 1a 및 1b는 종래 기술에 대한 측면도이며, 1a에는 증착 온도에서의 에피택셜 층과 기판이 도시되어 있으며, 1b에는 에피택셜 층에서의 열적 부정합 결합을 초래하는 온도에서의 변화 후의 에피택셜 층과 기판이 도시되어 있다.
도 2a에는 본 발명에 따라 에피택셜 층과 기판 사이에 층간물질층을 갖는 에피택셜과 기판의 측면이 도시되어 있다.
도 2b에는 층간물질층이 제거된 후, 도 2a의 동일한 에피택셜 층-층간물질층-기판 시스템의 측면도가 도시되어 있다.
도 3a에는 본 발명에 따른 기판의 상단부에 증착된 층간물질층의 측면도가 도시되어 있다.
도 3b에는 층간물질층이 본 발명에 따라 패턴화된 후, 기판의 상단부 상에 증착된 층간물질층의 측면도가 도시되어 있다.
도 3c에는 에피택셜 층이 증착된 후, 도 3b의 패턴화된 층간물질층 및 기판의 측면도가 도시되어 있다.
도 3d에는 패턴화된 층이 증착된 후 도 3b의 에피택셜 층-패너화된 층간물질층-기판의 측면도가 도시되어 있다.
도 4에는 본 발명의 바람직한 구체에에 따른 층간물질층을 에칭하기 위한 샘플 홀더의 측면도가 도시되어 있다.
본 발명은 에피택셜 필름 및 기판의 결정 성장 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 열적으로 부정합된 에피택시 및 기판의 결정 성장에 관한 것이다.
본 발명은 기판상으로의 물질의 에피택셜 증착에 관한 문제점을 해소하였으며, 여기에서 에피택셜과 기층 사이의 열적 팽창 부정합은 증착 온도로부터 냉각시킬 경우 에피택셜 층에서 결함을 초래한다. 본 발명은 에피택셜 필름이 층간물질층의 가스상 에칭에 의해 에피택셜 증착 온도 또는 이에 근접한 온도에서 기판으로부터 에피택셜 필름을 제거하는 방법을 제공한다. 층간물질층은 에피택셜 공정의 일부 또는 상이한 공정에서 증착될 수 있다. 본 발명은 에피택셜 층이 충분히 두꺼워서 기판의 제거가 에피택셜 필름의 구조적 손상을 초래하지 않는 방법에 적용시키기에 가장 유리하다.
열적 부정합은 온도 변화에 관한 두 물질의 격자 상수 변화의 차로서 정의된다. 에피택셜 성장 부정합 문제점에 대한 종래 기술은 에피택셜 층과 기판 사이의 큰 격자 부정합을 갖는 물질의 증착에 대한 기술로 크게 제한된다. 격자 부정합은 에피택시(또는 에피택시의 각각의 성분) 및 기판의 격자 상수의 차로서 정의된다. 본 발명은 격자 부정합이 아니라 열적 부정합과 관련된 문제점을 해결하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 기판상의 두꺼우며 에피택셜하게 증착된 필름의 구성에 적용될 수 있다. GaN, InN, AIN 또는 이들의 합금과 같은 물질 시스템의 경우, 이러한 물질은 기판상에 증착될 수 있으며, 추가적인 기기 특성 에피택시를 위해 호모에피택셜 기판으로서 사용될 수 있다. 본 발명은 GaN 또는 관련된 Ⅲ-Ⅴ, Ⅱ-Ⅵ 또는 Ⅳ 족 화합물 또는 합급과 같은 이러한 다양한 물질 시스템에 적용되지만, 예시를 위해 GaN 기판의 형성과 관련하여 주로 설명할 것이며, 이는 다른 요소와 함께 첨가되는 GaN의 모든 변형물을 포함하는 것으로 정의된다.
도 1a에는 성장 온도 즉, 에피택셜 증착이 수행되는 온도에서 기판(10)상에 통상적으로 에피택셜하게 증착된 필름(11)의 단면도가 도시되어 있다. 전형적으로, 기판의 두께는 약 300 마이크론이며, 에피택셜 층의 두께는 약 1 내지 10 마이크론이다(즉, 기판이 에피택셜 층 보다 30 내지 300배 더 두껍다). 도 1b에는, 에피택셜 층 및 기판이 상이한 온도로 존재하는 경우이다. 증착된 층과 기판은 성장 온도에서는 변형되지 않지만, 냉각시킬 경우, 두 물질 사이의 열적 팽창 부정합으로 인해 구조적 변형이 발생한다. 이러한 변형은, 변형과 관련된 에너지가 구조적 변화를 초래하여 이러한 변형을 유지하는데 요구되는 에너지를 초과할 때까지 에피택시와 기판 둘 모두에 존재한다. 이러한 구조적 변화의 예로는 변위 또는 균열이 있다; 에피택시에서 축정된 변형 에너지가 균열 또는 변위를 초래하는데 필요한 에너지를 초과할 경우, 변위 또는 균열이 초래되며, 변형을 보급시키고 유지시킨다.
에피택셜 층에서 균열 또는 결함의 초래를 회피하거나 감소시키기 위해, 본 발명의 바람직한 구체예는 하기 기술을 제공한다. 도 2a에는, 층간물질층(15)은 에피택시(14)를 증착하기 전에 기판(16)의 상단부에 증착된다. 기판은 규소, 사파이어 또는 탄화규소와 같은 다양한 화합물로 구성될 수 있다. 층간물질층은 규소, 산화규소, 질화규소 또는 탄화규소와 같은 다양한 화합물로 구성될 수 있다. 도 2b에서, 층간물질층은 성장 온도 또는 이에 근접한 온도에서 제거되어, 공간(17)으로 도시된 바와 같이 더이상 존재하지 않거나 단지 소량으로만 존재하여 구조적 지지대를 제공한다. 본 발명의 바람직한 구체예에서 기판 및 에피택셜 층의 두께는 전형적으로 50-300 마이크론의 두께를 갖는다. 에피택셜 층은 표준 화학 증기상 에피택시, 예를 들어, 증기상 에피택시를 이용하여 증착된다. 바람직한 구체예에서, 수소화물 증기상 에피택시가 사용되는데, 그 이유는 빠른 성장 속도를 제공하며, 저렴하고 안정적이기 때문이다. 성장은 고압, 저압 또는 대기압하에서 수행될 수 있다. 이러한 기술은 종래에 널리 공지되어 있으며, 일반적으로 에피택셜 층을 증착시키는데 사용된다. 층간물질층(15)의 두께는 전형적으로 약 1 마이크론 이하이다. 층간물질층은 에피택셜 공정에 대한 초기 성분으로서 사전 증착되거나 일부 표면 반응에 의해 표면상에 형성된다. 층간물질은 다양한 상이한 물질, 예를 들어, 산화규소, 질화규소 또는 탄화규소로 구성될 수 있다.
도 3a에는, 기판(18) 및 층간물질층(19)의 단면도가 도시되어 있다. 도 3b에는, 층간물질층이 패턴(20)으로 처리되며, 패턴은 기판(18)의 상단부상에서 한 세트의 스트립이다. 증기상 에피택시와 같은 표준 화학 증기 증착 기술은 약 0.1 내지 몇 마이크로 두께의 얇은 패턴 층을 증착시키기 위해 이용되었다. 패턴은 전형적으로 10 내지 1000 마이크론이 이격된 구조를 가지며, 다른 공간은 특정 기판 물질 및 다른 변수에 따라 사용될 수 있다. 기판 일부는 패턴화된 구조 사이에 노출되어 에피택시에 대한 응집 부위를 제공할 수 있다.
도 3c에는, 에피택시(21)가 패턴 층간물질층(20) 및 기판(18)의 상단부 상에 증착되어 있다. 에피택시는 기판 내면에 응집되어 있으며, 층간물질층의 상단부로 성장하고, 층간물질층을 넘어서 밖으로 성장한다. 도 3d에는, 층간물질층은 샘플이 냉각되기 전에 에칭에 의해 제거되어, 열적 부정합 중압이 제거된다. 현재 에피택시는 사전 선택된 작은 영역에서 단지 기판에 부착되어, 총 열적 부정합 중압이 감소되고, 열적 부정합 변형의 대부분이 이러한 작은 영역으로 분리된다.
본 발명은 선택된 가스로 층간물질층을 에칭하는데 사용되는 변형된 샘플 홀더를 제공하며, 이는 에피택셜 증착 구획으로부터 분리된다. 도 4에는 변형된 샘플 홀더가 도시되어 있으며, 여기에서 23은 에피택시이며, 25는 층간물질층이며, 25는 기판이며, 26은 에피택셜 가스의 주입 지점이며, 27은 층간물질층상으로 죄며, 층간물질층(하부 영역) 아래의 영역으로부터 층간물질층 상부 영역(상부 영역)을 분리시킨다. 측 가스 주입기(28)는 층간물질층을 선택적으로 에칭하는데 사용된다. 기판 히터 차단 어셈블리(29)는 공정 동안 기판을 가열하는데 사용된다. 층간물질층을 에칭하는데 사용되는 특이적 가스는 층간물질층을 위해 선택된 특정 물질을 효과적으로 에칭하도록 선택된다. 다양한 물질 및 부식제는 목적하는 결과를 달성하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 다양한 에칭 기술이 적용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 두꺼운 반도체 물질 층을 제조하는 방법으로서,
    화학 증기 증착 기술을 이용하여 기판상에 사전 증착된 층간물질층상에 반도체 물질의 에피택셜 층을 성장 온도에서 증착시키는 단계로서, 에피택셜 층과 기판이 열적으로 부정합되는 단계,
    가스상 에칭 기술을 이용하여 성장 온도에서 사실상 모든 층간물질층을 제거하여, 에피택셜 층을 기판으로부터 사실상 분리시키는 단계, 및
    에피택셜 층과 기판을 냉각시키는 단계를 포함하여, 열적 부정합 손상이 감소된 두껍고 고품질의 반도체 물질 층을 형성시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 기판이 규소, 사파이어 또는 탄화규소임을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 층간물질층이 규소, 산화규소, 질화규소 또는 탄화규소로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 층간물질층을, 층간물질층을 제거해도 사전 선택된 영역에 에피택셜층과 기판이 부착되어 있도록 패턴화시킴을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 층간물질층을, 기판의 일부를 노출시키고, 기판의 노출된 부분이 에피택시를 위한 응집 부위를 제공하도록 패턴화시킴을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 반도체 물질이 GaN 또는 관련된 Ⅲ-Ⅴ, Ⅱ-Ⅵ 또는 Ⅳ 족 화합물 또는 합금임을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항의 방법에 따라 제조된 반도체 물질 층.
  8. 두꺼운 반도체 물질 층을 제조하는 장치로서,
    화학 증기 증착 기술을 이용하여, 장치의 상부 영역에서 성장 온도하에 기판상에 사전 증착된 층간물질층상에 반도체 물질의 에피택셜 층을 증착시키며, 에피택셜 층과 기판이 열적으로 부정합되는 수단,
    가스상 에칭 기술을 이용하여, 성장 온도하에 장치의 하부 영역에서 사실상 모든 층간물질층을 제거하여, 에피택셜 층을 사실상 기판으로부터 분리시키는 수단, 및
    하부 영역으로부터 상부 영역을 사실상 분리시키는 수단을 포함함을 특징으로 하는 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100615146B1 (ko) * 2005-02-03 2006-08-22 엘지전자 주식회사 질화갈륨 박막을 리프트 오프시키는 방법
KR100811492B1 (ko) * 2002-02-26 2008-03-07 주식회사 엘지이아이 ＧａＮ계 전자소자 제조방법

Families Citing this family (122)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679152A (en) * 1994-01-27 1997-10-21 Advanced Technology Materials, Inc. Method of making a single crystals Ga*N article
US6958093B2 (en) * 1994-01-27 2005-10-25 Cree, Inc. Free-standing (Al, Ga, In)N and parting method for forming same
CN1131548C (zh) * 1997-04-04 2003-12-17 松下电器产业株式会社 半导体装置
JP4352473B2 (ja) * 1998-06-26 2009-10-28 ソニー株式会社 半導体装置の製造方法
JP2000349264A (ja) * 1998-12-04 2000-12-15 Canon Inc 半導体ウエハの製造方法、使用方法および利用方法
US6372041B1 (en) * 1999-01-08 2002-04-16 Gan Semiconductor Inc. Method and apparatus for single crystal gallium nitride (GaN) bulk synthesis
JP3587081B2 (ja) 1999-05-10 2004-11-10 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体の製造方法及びｉｉｉ族窒化物半導体発光素子
JP3555500B2 (ja) 1999-05-21 2004-08-18 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体及びその製造方法
DE19929591A1 (de) * 1999-06-28 2001-01-04 Max Planck Gesellschaft Herstellung von epitaktischen GaN-Schichten auf Substraten
US6580098B1 (en) 1999-07-27 2003-06-17 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method for manufacturing gallium nitride compound semiconductor
JP3591710B2 (ja) * 1999-12-08 2004-11-24 ソニー株式会社 窒化物系ｉｉｉ−ｖ族化合物層の成長方法およびそれを用いた基板の製造方法
US6380108B1 (en) 1999-12-21 2002-04-30 North Carolina State University Pendeoepitaxial methods of fabricating gallium nitride semiconductor layers on weak posts, and gallium nitride semiconductor structures fabricated thereby
JP4432180B2 (ja) 1999-12-24 2010-03-17 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法、ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子及びｉｉｉ族窒化物系化合物半導体
JP2001185493A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法及びｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子
US6417077B1 (en) * 2000-02-07 2002-07-09 Motorola, Inc. Edge growth heteroepitaxy processes with reduced lattice mismatch strain between a deposited semiconductor material and a semiconductor substrate
US6447604B1 (en) * 2000-03-13 2002-09-10 Advanced Technology Materials, Inc. Method for achieving improved epitaxy quality (surface texture and defect density) on free-standing (aluminum, indium, gallium) nitride ((al,in,ga)n) substrates for opto-electronic and electronic devices
US6596079B1 (en) * 2000-03-13 2003-07-22 Advanced Technology Materials, Inc. III-V nitride substrate boule and method of making and using the same
JP2001267242A (ja) 2000-03-14 2001-09-28 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体及びその製造方法
WO2001069663A1 (fr) * 2000-03-14 2001-09-20 Toyoda Gosei Co., Ltd. Procede de production de semiconducteur a base de compose de nitrure iii et element en semiconducteur a base de compose de nitrure iii
JP3946427B2 (ja) * 2000-03-29 2007-07-18 株式会社東芝 エピタキシャル成長用基板の製造方法及びこのエピタキシャル成長用基板を用いた半導体装置の製造方法
TW518767B (en) * 2000-03-31 2003-01-21 Toyoda Gosei Kk Production method of III nitride compound semiconductor and III nitride compound semiconductor element
JP2001313259A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体基板の製造方法及び半導体素子
WO2002013245A1 (en) * 2000-08-04 2002-02-14 The Regents Of The University Of California Method of controlling stress in gallium nitride films deposited on substrates
US7619261B2 (en) 2000-08-07 2009-11-17 Toyoda Gosei Co., Ltd. Method for manufacturing gallium nitride compound semiconductor
US6673149B1 (en) * 2000-09-06 2004-01-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Production of low defect, crack-free epitaxial films on a thermally and/or lattice mismatched substrate
US6391748B1 (en) * 2000-10-03 2002-05-21 Texas Tech University Method of epitaxial growth of high quality nitride layers on silicon substrates
US7407869B2 (en) * 2000-11-27 2008-08-05 S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies Method for manufacturing a free-standing substrate made of monocrystalline semiconductor material
FR2835096B1 (fr) * 2002-01-22 2005-02-18 Procede de fabrication d'un substrat auto-porte en materiau semi-conducteur monocristallin
ATE528421T1 (de) * 2000-11-30 2011-10-15 Univ North Carolina State Verfahren zur herstellung von gruppe-iii- metallnitrid-materialien
US6787010B2 (en) 2000-11-30 2004-09-07 North Carolina State University Non-thermionic sputter material transport device, methods of use, and materials produced thereby
US6649287B2 (en) 2000-12-14 2003-11-18 Nitronex Corporation Gallium nitride materials and methods
JP4534356B2 (ja) * 2001-01-16 2010-09-01 パナソニック株式会社 窒化物半導体層の製造方法および窒化物半導体基板の製造方法ならびに窒化物半導体基板製造用基体
DE10102315B4 (de) * 2001-01-18 2012-10-25 Aixtron Se Verfahren zum Herstellen von Halbleiterbauelementen und Zwischenprodukt bei diesen Verfahren
JP4084541B2 (ja) * 2001-02-14 2008-04-30 豊田合成株式会社 半導体結晶及び半導体発光素子の製造方法
KR20030074824A (ko) * 2001-02-14 2003-09-19 도요다 고세이 가부시키가이샤 반도체 결정의 제조 방법 및 반도체 발광 소자
JP2002280314A (ja) * 2001-03-22 2002-09-27 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法、及びそれに基づくｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子
US7670435B2 (en) * 2001-03-30 2010-03-02 Technologies And Devices International, Inc. Apparatus for epitaxially growing semiconductor device structures with sharp layer interfaces utilizing HVPE
EP1396878A4 (en) * 2001-03-30 2008-09-03 Toyoda Gosei Kk MANUFACTURING METHOD FOR SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND SEMICONDUCTOR ELEMENT
US20040029365A1 (en) * 2001-05-07 2004-02-12 Linthicum Kevin J. Methods of fabricating gallium nitride microelectronic layers on silicon layers and gallium nitride microelectronic structures formed thereby
US7501023B2 (en) * 2001-07-06 2009-03-10 Technologies And Devices, International, Inc. Method and apparatus for fabricating crack-free Group III nitride semiconductor materials
US20060011135A1 (en) * 2001-07-06 2006-01-19 Dmitriev Vladimir A HVPE apparatus for simultaneously producing multiple wafers during a single epitaxial growth run
US6613143B1 (en) 2001-07-06 2003-09-02 Technologies And Devices International, Inc. Method for fabricating bulk GaN single crystals
US6616757B1 (en) 2001-07-06 2003-09-09 Technologies And Devices International, Inc. Method for achieving low defect density GaN single crystal boules
US20030205193A1 (en) * 2001-07-06 2003-11-06 Melnik Yuri V. Method for achieving low defect density aigan single crystal boules
US20070032046A1 (en) * 2001-07-06 2007-02-08 Dmitriev Vladimir A Method for simultaneously producing multiple wafers during a single epitaxial growth run and semiconductor structure grown thereby
US6936357B2 (en) * 2001-07-06 2005-08-30 Technologies And Devices International, Inc. Bulk GaN and ALGaN single crystals
US7198671B2 (en) * 2001-07-11 2007-04-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Layered substrates for epitaxial processing, and device
US6648966B2 (en) * 2001-08-01 2003-11-18 Crystal Photonics, Incorporated Wafer produced thereby, and associated methods and devices using the wafer
US7169227B2 (en) * 2001-08-01 2007-01-30 Crystal Photonics, Incorporated Method for making free-standing AIGaN wafer, wafer produced thereby, and associated methods and devices using the wafer
JP3690326B2 (ja) 2001-10-12 2005-08-31 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体の製造方法
JP2004103600A (ja) * 2002-09-04 2004-04-02 Canon Inc 基板及びその製造方法
TWI242796B (en) * 2002-09-04 2005-11-01 Canon Kk Substrate and manufacturing method therefor
EP1484794A1 (en) * 2003-06-06 2004-12-08 S.O.I. Tec Silicon on Insulator Technologies S.A. A method for fabricating a carrier substrate
US7261777B2 (en) * 2003-06-06 2007-08-28 S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies Method for fabricating an epitaxial substrate
FR2857983B1 (fr) * 2003-07-24 2005-09-02 Soitec Silicon On Insulator Procede de fabrication d'une couche epitaxiee
DE10334202A1 (de) * 2003-07-24 2005-02-17 Aixtron Ag CVD-Verfahren zum Abscheiden mindestens einer III-V-N-Schicht auf einem Substrat
US7538010B2 (en) 2003-07-24 2009-05-26 S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies Method of fabricating an epitaxially grown layer
FR2857982B1 (fr) * 2003-07-24 2007-05-18 Soitec Silicon On Insulator Procede de fabrication d'une couche epitaxiee
WO2005060007A1 (en) 2003-08-05 2005-06-30 Nitronex Corporation Gallium nitride material transistors and methods associated with the same
FR2860248B1 (fr) * 2003-09-26 2006-02-17 Centre Nat Rech Scient Procede de realisation de substrats autosupportes de nitrures d'elements iii par hetero-epitaxie sur une couche sacrificielle
TWI236160B (en) * 2003-11-25 2005-07-11 Super Nova Optoelectronics Cor GaN light emitted diode with high luminescent efficiency and the manufacture method
US20050145851A1 (en) * 2003-12-17 2005-07-07 Nitronex Corporation Gallium nitride material structures including isolation regions and methods
US7071498B2 (en) * 2003-12-17 2006-07-04 Nitronex Corporation Gallium nitride material devices including an electrode-defining layer and methods of forming the same
US7229866B2 (en) 2004-03-15 2007-06-12 Velox Semiconductor Corporation Non-activated guard ring for semiconductor devices
US7417266B1 (en) 2004-06-10 2008-08-26 Qspeed Semiconductor Inc. MOSFET having a JFET embedded as a body diode
US7361946B2 (en) * 2004-06-28 2008-04-22 Nitronex Corporation Semiconductor device-based sensors
US7339205B2 (en) * 2004-06-28 2008-03-04 Nitronex Corporation Gallium nitride materials and methods associated with the same
US7687827B2 (en) * 2004-07-07 2010-03-30 Nitronex Corporation III-nitride materials including low dislocation densities and methods associated with the same
WO2006050403A2 (en) * 2004-10-28 2006-05-11 Nitronex Corporation Gallium nitride/silicon based monolithic microwave integrated circuit
US7247889B2 (en) 2004-12-03 2007-07-24 Nitronex Corporation III-nitride material structures including silicon substrates
US7436039B2 (en) * 2005-01-06 2008-10-14 Velox Semiconductor Corporation Gallium nitride semiconductor device
US7365374B2 (en) 2005-05-03 2008-04-29 Nitronex Corporation Gallium nitride material structures including substrates and methods associated with the same
DE102005041643A1 (de) * 2005-08-29 2007-03-01 Forschungsverbund Berlin E.V. Halbleitersubstrat sowie Verfahren und Maskenschicht zur Herstellung eines freistehenden Halbleitersubstrats mittels der Hydrid-Gasphasenepitaxie
KR101204029B1 (ko) * 2005-09-14 2012-11-27 삼성코닝정밀소재 주식회사 질화갈륨 단결정 후막의 제조방법
US20070202360A1 (en) * 2005-10-04 2007-08-30 Nitronex Corporation Gallium nitride material transistors and methods for wideband applications
US8026568B2 (en) 2005-11-15 2011-09-27 Velox Semiconductor Corporation Second Schottky contact metal layer to improve GaN Schottky diode performance
US7566913B2 (en) 2005-12-02 2009-07-28 Nitronex Corporation Gallium nitride material devices including conductive regions and methods associated with the same
EP1969635B1 (en) * 2005-12-02 2017-07-19 Infineon Technologies Americas Corp. Gallium nitride material devices and associated methods
US7777217B2 (en) 2005-12-12 2010-08-17 Kyma Technologies, Inc. Inclusion-free uniform semi-insulating group III nitride substrate and methods for making same
US20080035143A1 (en) * 2006-08-14 2008-02-14 Sievers Robert E Human-powered dry powder inhaler and dry powder inhaler compositions
US8188573B2 (en) * 2006-08-31 2012-05-29 Industrial Technology Research Institute Nitride semiconductor structure
TWI319893B (en) * 2006-08-31 2010-01-21 Nitride semiconductor substrate, method for forming a nitride semiconductor layer and method for separating the nitride semiconductor layer from the substrate
CN100454490C (zh) * 2006-09-30 2009-01-21 中国科学院合肥物质科学研究院 自剥离氮化镓衬底材料的制备方法
US9416464B1 (en) 2006-10-11 2016-08-16 Ostendo Technologies, Inc. Apparatus and methods for controlling gas flows in a HVPE reactor
US8157914B1 (en) 2007-02-07 2012-04-17 Chien-Min Sung Substrate surface modifications for compositional gradation of crystalline materials and associated products
US7939853B2 (en) * 2007-03-20 2011-05-10 Power Integrations, Inc. Termination and contact structures for a high voltage GaN-based heterojunction transistor
US7799600B2 (en) * 2007-05-31 2010-09-21 Chien-Min Sung Doped diamond LED devices and associated methods
US20080303033A1 (en) * 2007-06-05 2008-12-11 Cree, Inc. Formation of nitride-based optoelectronic and electronic device structures on lattice-matched substrates
US7745848B1 (en) 2007-08-15 2010-06-29 Nitronex Corporation Gallium nitride material devices and thermal designs thereof
WO2009063288A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-22 S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies Semiconductor structure having a protective layer
US8026581B2 (en) * 2008-02-05 2011-09-27 International Rectifier Corporation Gallium nitride material devices including diamond regions and methods associated with the same
KR101423718B1 (ko) * 2008-02-26 2014-08-04 서울바이오시스 주식회사 낮은 결함 밀도를 가지는 단결정 실리콘 카바이드 기판 및그 제조 방법
US8343824B2 (en) * 2008-04-29 2013-01-01 International Rectifier Corporation Gallium nitride material processing and related device structures
EP2439316A4 (en) * 2009-06-01 2014-01-29 Mitsubishi Chem Corp NITRIDE-SEMICONDUCTOR CRYSTAL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
US8507304B2 (en) * 2009-07-17 2013-08-13 Applied Materials, Inc. Method of forming a group III-nitride crystalline film on a patterned substrate by hydride vapor phase epitaxy (HVPE)
US8148241B2 (en) * 2009-07-31 2012-04-03 Applied Materials, Inc. Indium surfactant assisted HVPE of high quality gallium nitride and gallium nitride alloy films
US20110027973A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Applied Materials, Inc. Method of forming led structures
US8580593B2 (en) 2009-09-10 2013-11-12 Micron Technology, Inc. Epitaxial formation structures and associated methods of manufacturing solid state lighting devices
US9012253B2 (en) * 2009-12-16 2015-04-21 Micron Technology, Inc. Gallium nitride wafer substrate for solid state lighting devices, and associated systems and methods
SG185547A1 (en) 2010-05-18 2012-12-28 Agency Science Tech & Res Method of forming a light emitting diode structure and a light emitting diode structure
CN102412356B (zh) * 2010-09-23 2015-05-13 展晶科技(深圳)有限公司 外延基板
KR20130112903A (ko) * 2010-11-02 2013-10-14 코닌클리케 필립스 엔.브이. 기판 상에 성장된 iii-질화물층
GB2485418B (en) * 2010-11-15 2014-10-01 Dandan Zhu Semiconductor materials
TWI523263B (zh) * 2011-02-01 2016-02-21 隆達電子股份有限公司 發光二極體及其製造方法
TW201237963A (en) * 2011-03-08 2012-09-16 Univ Nat Chiao Tung Method of semiconductor manufacturing process
CN102222734B (zh) * 2011-07-07 2012-11-14 厦门市三安光电科技有限公司 一种倒置太阳能电池制作方法
US8633094B2 (en) 2011-12-01 2014-01-21 Power Integrations, Inc. GaN high voltage HFET with passivation plus gate dielectric multilayer structure
US8940620B2 (en) 2011-12-15 2015-01-27 Power Integrations, Inc. Composite wafer for fabrication of semiconductor devices
CN102828239B (zh) * 2012-08-24 2015-02-18 东莞市中镓半导体科技有限公司 一种通过缺陷应力去除技术自分离氮化镓单晶材料制备自支撑衬底的方法
US8928037B2 (en) 2013-02-28 2015-01-06 Power Integrations, Inc. Heterostructure power transistor with AlSiN passivation layer
TWI588085B (zh) * 2015-03-26 2017-06-21 環球晶圓股份有限公司 微奈米化晶片及其製造方法
US10211294B2 (en) 2015-09-08 2019-02-19 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. III-nitride semiconductor structures comprising low atomic mass species
US9773898B2 (en) 2015-09-08 2017-09-26 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. III-nitride semiconductor structures comprising spatially patterned implanted species
US9673281B2 (en) 2015-09-08 2017-06-06 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Parasitic channel mitigation using rare-earth oxide and/or rare-earth nitride diffusion barrier regions
US20170069721A1 (en) 2015-09-08 2017-03-09 M/A-Com Technology Solutions Holdings, Inc. Parasitic channel mitigation using silicon carbide diffusion barrier regions
US9799520B2 (en) 2015-09-08 2017-10-24 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Parasitic channel mitigation via back side implantation
US9627473B2 (en) 2015-09-08 2017-04-18 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Parasitic channel mitigation in III-nitride material semiconductor structures
US9806182B2 (en) 2015-09-08 2017-10-31 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Parasitic channel mitigation using elemental diboride diffusion barrier regions
US9704705B2 (en) 2015-09-08 2017-07-11 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Parasitic channel mitigation via reaction with active species
US11038023B2 (en) 2018-07-19 2021-06-15 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. III-nitride material semiconductor structures on conductive silicon substrates
US11749758B1 (en) 2019-11-05 2023-09-05 Semiq Incorporated Silicon carbide junction barrier schottky diode with wave-shaped regions
US11469333B1 (en) 2020-02-19 2022-10-11 Semiq Incorporated Counter-doped silicon carbide Schottky barrier diode

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2653132C3 (de) * 1976-11-23 1979-09-13 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zum Herstellen großflächiger Kristallscheiben
US5328549A (en) * 1980-04-10 1994-07-12 Massachusetts Institute Of Technology Method of producing sheets of crystalline material and devices made therefrom
US5362682A (en) * 1980-04-10 1994-11-08 Massachusetts Institute Of Technology Method of producing sheets of crystalline material and devices made therefrom
US4550014A (en) * 1982-09-09 1985-10-29 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for production of free-standing polycrystalline boron phosphide film
JPS62171167A (ja) * 1986-01-23 1987-07-28 Mitsubishi Electric Corp 太陽電池の製造方法
US5073230A (en) * 1990-04-17 1991-12-17 Arizona Board Of Regents Acting On Behalf Of Arizona State University Means and methods of lifting and relocating an epitaxial device layer
US5443032A (en) * 1992-06-08 1995-08-22 Air Products And Chemicals, Inc. Method for the manufacture of large single crystals
DE4317274A1 (de) * 1993-05-25 1994-12-01 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung oberflächen-mikromechanischer Strukturen
JP3360919B2 (ja) * 1993-06-11 2003-01-07 三菱電機株式会社 薄膜太陽電池の製造方法，及び薄膜太陽電池
US5512375A (en) * 1993-10-14 1996-04-30 Intevac, Inc. Pseudomorphic substrates
US5445107A (en) * 1993-11-22 1995-08-29 Motorola, Inc. Semiconductor device and method of formation
JP3169497B2 (ja) * 1993-12-24 2001-05-28 三菱電機株式会社 太陽電池の製造方法
JPH07202265A (ja) * 1993-12-27 1995-08-04 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物半導体の製造方法
US5679152A (en) * 1994-01-27 1997-10-21 Advanced Technology Materials, Inc. Method of making a single crystals Ga*N article
US5641381A (en) * 1995-03-27 1997-06-24 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Preferentially etched epitaxial liftoff of InP material
US5710057A (en) * 1996-07-12 1998-01-20 Kenney; Donald M. SOI fabrication method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100811492B1 (ko) * 2002-02-26 2008-03-07 주식회사 엘지이아이 ＧａＮ계 전자소자 제조방법
KR100615146B1 (ko) * 2005-02-03 2006-08-22 엘지전자 주식회사 질화갈륨 박막을 리프트 오프시키는 방법

Also Published As

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